联合国教科文组织的学生培养目标

联合国教科文组织对学生培养目标提出“四个学会”——学会求知、学会做事、学会生存、学会共存。提出未来的人才是清晰而有效的沟通者(Communicator）、自我指导的终生学习者(Learner)、创造性和实际的问题解决者（Solver）、负责的和参与的公民(Citizen)、合作的和优秀的工作者(Worker)、整体的且富有信息的思考者(Thinker)。
科学、技术、工程和数学教育（science, technology, engineering and mathematics education, 简称STEM教育，这门跨领域的学科将原本分散的学科形成一个整体，这四门学科分别代表四种素养，分别是：

1．科学素养（Scientific literacy）是一种运用科学知识和过程（如物理、化学、生物科学和地球空间科学）理解自然界并参与影响自然界的有关决策，主要包括三大领域：生命与卫生科学、地球与环境科学、技术科学。

2．技术素养（Technological literacy）是指使用、管理、理解与评价技术的能力。学生应当知道如何使用技术，了解技术的发展过程，具备分析新技术如何影响自己、国家乃至整个世界的能力。技术是对自然环境的革新与改造以满足人们的现实需要。

3．工程素养（Engineering literacy）是指对技术的工程设计与开发过程的理解。工程课程是基于项目，整合了多门学科的知识，使得难以理解的概念与学生生活密切相关，激发学生解决问题的兴趣。工程设计是把科学与数学原理系统地、创造性地用于实践的结果。

4．数学素养（Mathematical literacy）指学生在发现、表达、解释和解决多种情境下的数学问题时进行分析、推断和有效交流思想的能力。

STEM素养是一个多学科交叉的研究领域，它囊括了科学、技术、工程和数学四大领域，但STEM素养并不是科学素养、技术素养、工程素养和数学素养的简单组合，而是把学生学习到的零碎知识与机械过程转变成一个探究世界相互联系的不同侧面的过程。一个STEM课堂的特点就是在杂乱无章的学习情境中强调学生的设计能力与问题解决能力。如Project Lead the Way, Infinity Project, Engineering is Elementary, Engineering by Design, Children Designing and Engineering等。

2009年，美国国家科学院发布了由其组成单位国家工程院和国家研究委员会组成的“K-12工程教育委员会”提出的研究报告《K-12教育中的工程》。该报告最后提出了3项原则，11个研究发现和7条政策建议。

原则1. 工程教育应该强调工程设计。
原则2. 工程教育应该整合重要的且发展适当的数学、科学和技术学科的知识和技能。
原则3. 工程教育应该促进工程思维习惯（1.系统思考；2.创造力；3.乐观主义；4.合作；5.伦理考虑）。